電視機(jī)旋鈕注塑模設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

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The annual output value of machine tool mould industry has reached 10 billion U.S. dollars, Japan from 1957 to 1984 in 27 years, the rapid growth of mold industry, nearly one hundred times, reaching $one hundred and twenty million in 1987 in Taiwan mold exports, the annual output value of about three billion yuan in Hongkong Hongkong mold industry, however, the mold of the annual output value of only 3 billion yuan. But from the mold annual output value of the information can be seen, much progress has been made in a number of China die technology, but also can see, Chinese single knob industrial progress, compared with the world advanced water products, is worse. The main defects of the mold, the precision is low, the technical content is not high, the complexity is not high. So I have every year a large number of imported high-grade plastic mold, plastic mold industry in China and Chinese. Advanced aquatic products are The following problems, backward technology and equipment, organization and coordination ability difference; development capacity is weak, lack of innovation; lack of talent; development is not balanced, low overall quality products. These are serious obstacles to the development of industry of our country mould. Mould design in the industry of our country mould is the biggest problem. Therefore, it is necessary to draw lessons from foreign advanced technology, improve the scientific and technological content.In the future, the development direction of the injection mold must be large, high precision, and the development direction of the energy saving compound die.Key words: mold industry; defect; plastic mould； 第1章 緒論1. 緒 論隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，旋鈕這一產(chǎn)品漸漸步入我們的家庭，邊緣刻有一個(gè)或一系列標(biāo)號的普通圓形突出物，圓盤或標(biāo)度盤，可將其旋轉(zhuǎn)或推進(jìn)拉出以此啟動或操控或控制某物（如收音機(jī)或電視機(jī)）。近幾年我國模具工業(yè)發(fā)展特別迅速，塑料制品在我們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓匠Ｒ?，制品種類也在增加,相比其他種類模具，注塑模發(fā)展速度最快，使用范圍更廣，各種產(chǎn)品大多數(shù)零件都能依靠注塑成形來完成。電視機(jī)這一產(chǎn)品漸漸步入我們的家庭,樣式也日益增加，其重要零部件旋鈕外觀精致，價(jià)格低廉，耐用受到廣大消費(fèi)者歡迎，本課題應(yīng)用性強(qiáng)，知識面覆蓋廣，并且來自生活，激發(fā)了我研究的興趣，所以我選這個(gè)課題。好的模具造就了高質(zhì)量的產(chǎn)品，這些年來我國塑料模具行業(yè)飛速進(jìn)步，當(dāng)前的模具工業(yè)已經(jīng)不能滿足人們對模具制品的需求，許多企業(yè)都在尋求如何做出更精確，精致的模具的方法，以及追求求生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品制造周期，降低成本。CAD技術(shù)則很大程度上實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的目標(biāo)。1 第2章 塑料制品的工藝性分析2.塑料制品的工藝性分析2.1 旋鈕塑件的分析： 圖1旋鈕塑件圖ABS它是一種由丙烯、丁二烯和苯乙烯聚合形成的非結(jié)晶性聚合物，是一種熱塑性塑料工程塑料。ABS塑料在相應(yīng)溫度范圍內(nèi)有著比較高的耐磨性，沖擊強(qiáng)度和表面硬度；約100熱變形溫度；有良好的介電性能和一定的化學(xué)穩(wěn)定性；溶解特性也與其他塑料和橡膠混合；其產(chǎn)品的尺寸具有良好的穩(wěn)定性、表面光澤，而且可以拋光和電鍍；ABS塑料擁有較低的耐熱性，不耐高溫，不能抗過強(qiáng)的紫外線，擁有良好的流動性和塑料成型性，成型不怎么會收縮；ABS塑料擁有較低的比熱容，能夠高效率塑化，在模具中能夠快速凝固，擁有很短的成型周期。但是由于ABS具有吸濕性，因此形成必須充分干燥。ABS塑料可采用的成型方法有很多：注射、擠出、壓延、吹塑、真空成形。2.2塑件尺寸精度分析 由于塑料件都沒有標(biāo)注公差的精度要求，因此所有尺寸都用自由尺寸，查看塑料成型技術(shù)，未注公差等級選擇MT5級精度，屬于中等精度水平，可得公差，標(biāo)記如下（單位：mm）1).塑件外形尺寸： 、 、 、 、 、2 第2章 塑料制品的工藝性分析；2).塑件內(nèi)形尺寸: 、 、；2.3塑件表面質(zhì)量分析塑料零件表面有電視旋鈕，表面無劃痕。2.4塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析1).塑料零件的圓柱旋轉(zhuǎn)件，高度為31毫米，每節(jié)的厚度是不同的，整體的大小是20毫米。 2)成形塑件長度為12mm的桿狀部分采用鑲件結(jié)構(gòu)，塑料件的圓周內(nèi)凹槽形成后表面平整；它必須使用側(cè)滑塊側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，利用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用，用成型推桿成型來成型塑件表面的圓形凹槽。3 第3章 成型設(shè)備的選擇和塑模工藝規(guī)程編制3.成型設(shè)備的選擇和模塑工藝規(guī)程編制3.1計(jì)算塑件體積、重量1）.計(jì)算體積：利用Pro/E軟件來繪制旋紐的零件圖，可以得到塑件體積：V = 5.33厘米2）.估計(jì)質(zhì)量：表一，ABS的密度=1.01.1g/,取=1.05 g/塑件質(zhì)量M =v= 5.33 * 1.05 = 5.59g3）.估計(jì)澆注系統(tǒng)的塑性質(zhì)量：查看中國模具工程大典，總質(zhì)量M = 4.35M = 24.32g；原注塑機(jī)：xs-zy-60；空洞的初始數(shù)目：一模四腔；3.2注射機(jī)XS-ZY-60的主要技術(shù)參數(shù)：表1 注射機(jī)XS-ZY-60的主要技術(shù)參數(shù)表螺桿直徑38mm 額定注射量 60 注射壓力 122Mpa 鎖模力 500KN 最大注射面積 130最大開合模行程 180mm拉桿空間 280mm250mm最大模具厚度200mm最小模具厚度70mm噴嘴球頭半徑噴嘴孔直徑12因此可用注射成型4 第4章 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1分型面的選擇選擇分型面要遵循的原則有很多：（1）應(yīng)易于脫模；（2）應(yīng)利于側(cè)向分型抽芯；（3）應(yīng)保證塑件外觀質(zhì)量；（4）應(yīng)該有利于防止溢出；（5）應(yīng)有利于排氣；（6）應(yīng)該盡量讓成型零件的加工更加方便；（7）必須考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)。圖2旋鈕分型面圖4.2澆注系統(tǒng)對澆注系統(tǒng)的要求：熔液順利引入腔，其根據(jù)要求來填充空腔；使腔中的氣體可以排出；在熔體充型腔和凝固過程中，充分地將壓力分散到各部位的空腔中，以獲得結(jié)構(gòu)緊湊、外形清晰、塑性塑料制品的尺寸穩(wěn)定性。1).主流道：主流道的橫截面通常是圓形的。為了便于流道凝料，主流道脫出。圓錐形是崔最好的，圓錐角大小2-6度，其內(nèi)壁粗糙度不大于0.4，3-6毫米的小端直徑，并且比注射機(jī)噴嘴的直徑要大0.5-1毫米；固定模板的厚度和定模坐板決定了澆口長度要不超過60毫米，主流道大端與分流道相接處應(yīng)有過渡圓角通常取1-3以減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力。 主流道因?yàn)橐蛧娮旌透邷厮芰辖M件接觸多，因此設(shè)置澆口套。用小端直徑5 mm，長度L為30 mm的I型澆口套。門蓋直接安裝在固定座板上，方便簡單的安裝。如圖3所示：5 第4章 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖3主流道圖2).分流道：分流道截面形狀和尺寸：分流道截面做成梯形截面，這樣更容易加工，并且流動阻力和熱損失很??；因此，選擇梯形截面。如圖4：圓角半徑R和分流道長度X分別為1.5mm，梯形長邊長度X=50 毫米圓角半徑R=1.5。圖4分流道圖3).澆口：(1). 澆口的基本作用：從分流道來的熔體加速并快速填充型腔；防止熔料回流；容易使物料和產(chǎn)品分離。( 2).澆口選用：在沒有澆口后不產(chǎn)生明顯痕跡，但是壓力的損失會變大，模具設(shè)計(jì)成雙分型面模具，能讓流道凝料更容易脫出，使模具結(jié)構(gòu)變得更繁瑣6如圖5：圖5點(diǎn)澆口圖選點(diǎn)澆口的產(chǎn)品,塑件表面質(zhì)量有更高的要求，在沒有澆口后不產(chǎn)生明顯痕跡，但是壓力的損失會變大，模具設(shè)計(jì)成雙分型面模具，能讓流道凝料更容易脫出，使模具結(jié)構(gòu)變得更繁瑣。圖六為點(diǎn)澆口尺寸：圖6點(diǎn)澆口尺寸圖4).冷料穴與拉料桿：選擇梯形拉桿為標(biāo)準(zhǔn)件，使用效果更好。頭部有一定的空間?？捎糜谫A存凝料，充當(dāng)冷料穴。如圖7：圖7冷料穴圖4.3型腔設(shè)計(jì)：7型腔設(shè)計(jì)：型腔作為塑料制品形狀最重要的一個(gè)部位?？煞譃?類：整體型和組合型。組合凹模改善加工性，減少熱處理變形，有利于排氣，有利于模具的保養(yǎng)，節(jié)省模具鋼的使用，但裝配調(diào)整是麻煩的，其主要用于形狀復(fù)雜的塑料制品成型。有一個(gè)圓周內(nèi)凹槽，并要求表面光滑，所以兩側(cè)的側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)是必要的。4.4側(cè)向分型由于塑件是有圓周內(nèi)凹槽的，因此需要用兩邊側(cè)滑塊的分型機(jī)構(gòu)并且需要將延遲測抽用到塑料倒裝中去，而且開合模的導(dǎo)向作用要用到斜導(dǎo)板，采用楔塊，起到鎖緊的作用。4.5推件方式：設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的要求：試著使塑料制品任然在動模上，確保產(chǎn)品沒有變形破損，確保產(chǎn)品外觀質(zhì)量優(yōu)良，結(jié)構(gòu)可靠。塑料零件要求“無劃痕表面光亮”，而該零件的底面有一個(gè)圓形淺槽直徑為8。因此選用推桿推出更好。4.6冷卻和加熱系統(tǒng)因?yàn)橹恍铦M足50-80度的溫度ABS塑料成型就能使用，而且體積小，生產(chǎn)量大，因此沒必要設(shè)置冷卻和加熱系統(tǒng)。4.7標(biāo)準(zhǔn)模架的選用為了滿足xs-zy-60閉腔模具，塑料件的最大尺寸為20毫米，1百萬件的大規(guī)模生產(chǎn)，一模四腔，對稱，容易布置，規(guī)模不大，但要滿足強(qiáng)度和剛度，布局。模架尺寸為150mm* 200mm，厚度大小為195mm，模具最大尺寸為200mm200mm；注塑機(jī)xs-zy-60桿間距280 mm x 250 mm，最大模具厚度200mm。所以可以使用初選注射機(jī)生產(chǎn)。8 第5章 成型零件尺寸計(jì)算5.成型零件尺寸計(jì)算5.1型芯、型腔計(jì)算: 塑件材料采用ABS，其收縮率為0.40.7之間，這里取0.55。模具制造公差取1).型腔徑向尺寸：由前面可知塑件尺寸及公差。按下式計(jì)算： =(+%-) = 、 、 ；則=6+60.55%-0.24=5.85=4.34 =14.79 =16.65 =19.682).型腔深度尺寸：=+%-=、則 =12+120.55%-0.34=11.83=1.87 =10.83 5.2型芯徑向尺寸計(jì)算： =+%+ = 、 則 =8+80.55%+0.24=8.22=2.5+2.50.55%+0.2=2.67 9 第6章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核6.注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核6.1注射量校核：從前面知道，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量和塑件質(zhì)量都是35g，每種注射需要的注射量為45.59g = 25g注射機(jī)的最大注入量按下面校核：V= 式中是注射機(jī)的最大注射容積 是制品體積 V是制品的總體積（制品、流道凝料） n是型腔數(shù) 是流道凝料體積 K是注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取0.8由計(jì)算知道，澆注系統(tǒng)凝料和塑件的體積相一樣，則每次注射塑料的體積為： V= V +V=4*5.33 cm+2050mm=23.37注射機(jī)的最大注射量600.8=4823.37 因此符合要求6.2注射壓力校核：即P 注塑機(jī)的最大注入壓力（兆帕）P塑料制品形成需要的注射壓力（兆帕）為選定的注塑機(jī)xs-zy-60、122 MPa，即注射壓力，122mpa，即 為122MPa。P為60100兆帕，滿足要求。6.3鎖模力的校核滿足需求，F(xiàn)= 式中是注射機(jī)最大鎖模力 是模內(nèi)的平均壓力， 是澆口分型面、制品、流道的投影面積總和已知注塑機(jī)的最大鎖模力為500kN 、34.4 MPa，可得865.4 =+=+1005 +=865.4 =34.3865.4=30KN50KN 因此滿足要求。6.4模具厚度的校核：10H 模具的閉合厚度（= 193毫米）-注塑機(jī)允許的模具的最小厚度（70毫米）-注塑機(jī)允許模具最大厚度（200毫米）因此滿足要求。6.5模具主流道和注射機(jī)噴嘴的襯套關(guān)系：R = r+（12）D=d+(0.51)d是注射機(jī)噴嘴的前端孔徑 4毫米，D是模具主流道襯套的小端直徑5毫米，r是注射機(jī)噴嘴的球面半徑12毫米R 是球面半徑，模具主流道襯套13毫米因此滿足要求。6.6開模行程的校核：因?yàn)槟＞吆穸群妥⑸錂C(jī)XS-ZY-1000的最大開模行程沒有任何關(guān)系，所以S+510 因此S-注射機(jī)最大開模行程為180是制品的推出距離15， 是制品的總高度31滿足要求。6.7流程比的校核：流程比指熔體流程的厚度除以長度。如下式：= 所以=（+）2=70，ABS的流程比在聚丙烯和聚乙烯中間，即210-235，比ABS流程比小，固可行。6.8型腔側(cè)壁和底板厚度的校核1）.型腔側(cè)壁計(jì)算：因?yàn)槠湫颓皇墙M合式型腔，型腔側(cè)壁厚度則是: t=r(-1) 2).底板的厚度計(jì)算如下：按剛度計(jì)算由2個(gè)墊塊支撐，底板的厚度是：h= 11 第6章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 L支架間距94 底板總長200 底板上承受成型壓力的長度為115 E型腔的彈性模量是2.1* MPa型腔的彈性變形增長值為0.05P型腔內(nèi)熔體壓力的數(shù)值34.3MPa代入上面公式則h=28.5.通過公式計(jì)算 L底板厚度h得其大小為28.5毫米，在條件允許時(shí)，使底板的強(qiáng)度可以增加一點(diǎn)底板厚度，固將底板的厚度h定為32毫米12 第8章 主要模具零件加工工藝7.模具裝配圖該模具的結(jié)構(gòu)相比于其他簡單模具比較繁瑣，而且使用了一模四腔的結(jié)構(gòu)，屬于多分型面模具。型腔和側(cè)滑塊的加工是他的主要方面，為了達(dá)到生產(chǎn)的要求，對其的加工必須嚴(yán)格謹(jǐn)慎。 雖然模具整體的尺寸比較小，但由于鑲拼式結(jié)構(gòu)的采用，因此在裝配時(shí)任然要保證精確，這樣才能確保產(chǎn)品優(yōu)秀的質(zhì)量。各個(gè)部位零件圖在塑模裝配圖8中可見。 圖8裝配圖模具的開模說明：在開模的時(shí)候，由于滑塊30被拉鉤27拉著，導(dǎo)致模具先由鑲塊固定板4和定模座板3分開，使?jié)部谀夏軌蛉〕觥．?dāng)動模開行到壓塊29將滑塊30打入并且使滑塊和拉鉤分開時(shí)，并且滑板30被壓板29拉住，使鑲塊固定板4不再向下運(yùn)動；然后模具繼續(xù)分型，側(cè)導(dǎo)板2導(dǎo)向，先將塑件從上型腔中抽出然后進(jìn)行側(cè)向分型；在側(cè)向分型結(jié)束后，成型推桿將塑件推出去。8.主要模具零件加工工藝8.1型腔鑲件的加工工藝過程：材料：CrWMn 熱處理：淬火，回火 HRC5458表2 型腔鑲件的加工工藝過程表工序號碼工序名稱工序內(nèi)容使用設(shè)備1備料切為尺寸3525的圓棒料鋸床2車端面保證車端面的長度為22.5，鉆中心孔；保證調(diào)頭車端面長度為20.3，鉆中心孔，留磨余量0.3。臥式車床3車外圓長度17的外圓車至22.2，并且保證3.1的臺肩高度尺寸；臥式車床4銑3mm的銑高度，28mm22mm外形尺寸，到尺寸加工中心5平磨磨臺肩尺寸保證3；擺正調(diào)頭磨的長度尺寸20，留下0.05研磨量；磨22的圓至尺寸。平面磨床6鉗工鉆錐形孔5.6mm錐度36深7mm；和鉆1mm深1mm的孔，至尺寸。7熱處理按順序淬火、回火，硬度為HRC54588電火花加工深度為11.83的孔，至公差要求。電火花成型機(jī)9研磨研磨所有孔內(nèi)面至尺寸10檢驗(yàn)148.2測滑板的加工工藝過程：材料：Cr12 熱處理：淬火 5458HRC表三 測滑板的加工工藝過程表工序號碼工序名稱工序內(nèi)容使用設(shè)備1備料鍛造毛坯130mm80mm25mm2銑床銑平面保證高度的尺寸為23.4mm銑床3鉗工劃線劃出方形斜楔通孔位置和工件外形尺寸，還有拉料桿孔位置和四個(gè)型腔4銑銑出工件外形輪廓尺寸和方形斜楔孔以及工件底面的高5mm的臺階的大致尺寸50mm59mm；并保留0.1的磨削余量；加工中心5銑型腔，拉料桿孔；型腔粗處尺寸保留0.05的研磨余量在型腔粗處尺寸；加工中心6線切割切割出燕尾形的臺階線切割機(jī)7鉗工鉆出燕尾形臺階底面處6mm深3mm沉孔在燕尾形臺階底面處；及8mm的兩通孔在板兩凸出部位側(cè)面8mm的兩通孔；鉆床8熱處理按熱順序進(jìn)行，淬火、回火，硬度HRC 5458；9平磨磨板的各個(gè)平面，至尺寸；及磨8mm的兩通孔平面磨床10研磨研磨所有型腔及孔至尺寸11檢驗(yàn)15 結(jié)論結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)花費(fèi)了我6個(gè)月的時(shí)間，在這六個(gè)月中，我復(fù)習(xí)了大量以前的知識，學(xué)習(xí)了許多課外知識，對我能力提升很大，讓我明白了知識是在不斷實(shí)踐中增長的，只有通過不斷的實(shí)踐，我們才能熟練的運(yùn)用知識，課本只是讓我們熟悉知識。能力有限，有錯(cuò)誤之處還望老師提出指點(diǎn)，我會認(rèn)真改正。16 參考文熙 參考文獻(xiàn)1 趙蓓蓓. 初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向J. 科技資訊, 2009, (34). 2 孫安垣, 閆燁, 楊超談, 桂春. 我國改性塑料行業(yè)的發(fā)展前景M.工程塑料應(yīng)用雜志社, 2010, 11(2)：83-87. 3 伍先明，王群. 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2006. 4 朱光力, 萬金保. 塑料模具設(shè)計(jì)M. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2003. 5 楊明錦, 陸長征. 結(jié)構(gòu)型與復(fù)合型導(dǎo)電塑料研究進(jìn)展J. 塑料, 2005, 34(3); 15-18. 6 陳勇, 官建國, 謝洪泉. 導(dǎo)電塑料的研究進(jìn)展J. 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